天然气管道工程的立向下焊接工艺质量控制

天然气管道工程的,编制人:吴小平,武汉建工安装工程有限公司,焊接攻关QC小组,立向下焊接工艺质量控制,一.工程概况,我公司承建的武汉市城市天然气五凤路标段工程,是川汉输气管道中的一段，该段途经武昌流芳镇、五里界镇及多个村庄。长度约17km。,工程沿线地貌复杂，施工难度大。天然气管道工程焊接质量要求高，焊缝需100进行超声波探伤检查，穿公路、水库的焊缝进行100X射线探伤检查，其余焊缝抽取不低于20进行X射线探伤检查。,为保证焊接质量，提高工效，我们决定在焊接施工中使用“纤维素型下向焊条手工立向下焊接”工艺。,“立向下焊”是相对于立焊或管道全位置焊接中采用“向上焊”焊接工艺而言的，是施焊点自上而下移动的一种电弧焊接方法。有以下特点：,二.关于“立向下焊接工艺”,纤维素焊条电弧吹力大，燃烧稳定，抗风能力强，特别适于在野外施工；,焊缝结晶组织细小，焊缝根部饱满，综合性能优于向上焊，能得到质量良好的单面焊双面成形焊缝。,采用小间隙、大钝边的对接口，焊缝宽度和焊缝余高比上向焊小，焊接生产率可以提高20%40%；,下向焊操作难度较上向焊小，使用同样直径焊条，焊接速度是上向焊的23倍；,三. 小组概况,四、 选题理由,现场环境复杂，工期紧，焊接质量要求高。,是川气入汉的支干管，压力高达2.5Mpa，危险性大，不得留下任何隐患。,业主要以此标段的工程质量考查我公司的综合实力，关系到我公司以后标段中标率。,掌握向下焊技术,是公司进入石化系统建设的重要手段之一。,a.焊缝射线探伤满足SY4056-93石油天然气钢质管道对接焊缝射线照相及质量分级； b.焊缝的常温力学性能满足SY/T41 03-95钢质管道焊接及验收规范。,目标,2.现场焊缝射线探伤一次合格率90%以上。,五.目标与可行性分析,1、进行焊接工艺评定，制定合理的焊接工艺，并满足下列检测指标 ：,可行性分析,目标可行 目标可行,本工程采用专用管道，焊前需按石油部标准进行工艺评定，按SY/T4103-95钢质管道焊接及验收,列出焊缝的常温力学性能表：,六、活动过程和内容,第一次PDCA循环,力学性能试验要求表,制表：刘春霞,根据试验拟定了 焊接工艺评定指导书：,1.焊接试验及缺陷统计,2003年5月13-15日，按拟定的工艺评定指导书进行了第一次现场焊接试验，共焊了5个焊口。经X射线探伤拍片检查，一次合格率仅为72%，未达到目标要求。,质量缺陷统计如下：,质量 统计表,缺陷,制表：刘春霞,质量缺陷排列图,结论：密集气孔和夹渣 是主要质量缺陷。,制图：刘春霞,2.原因分析,针对密集气孔和夹渣二个主要质量缺陷，QC小组采用关联图作原因分析。,层间清理不净,对口间隙不当,密集气孔,电流偏小,操作手法不当,夹渣,熔池大,电弧偏吹,焊速偏慢,工艺参数不合适,焊条偏大,焊条摆动过大,装配间隙偏小,对上图末端因素用01法 表决寻找主要原因，结果统计如下：,3. 确定要因,合 计,刘 春 霞,韩 守 志,魏 启 燕,刘 先 琼,赵 丹,徐安乐,评价人,6,8,1,1,1,1,1,0,0,1,1,1,0,0,0,0,1,1,1,0,1,1,0,0,0,1,1,0,0,0,1,1,0,0,0,操作手法不当,焊条偏大,工艺参数不合适,电弧偏吹,装配间隙偏小,影响因素,余 赤 斌,袁 木 清,1,1,0,0,0,0,1,0,0,0,制表：刘春霞,末端因素表决统计,根据上表，确定产生密集气孔 和夹渣的主要原因是焊接工艺 参数选取不合适、操作手法掌 握不好。,4.对 策 表,制表：刘春霞,用正交试验法寻找合适的 参数,2003年5月17日由组长刘先琼组织QC小组成员采用正交试验法寻找合适的焊接工艺参数，所选参数如下：,工艺参 数不合适,5.实施,正交试验法,电流、 电压,L8(25)正交试验表,正交试验位级表,制表：刘春霞,制表：刘春霞,小组讨论决定选择第三组数据作为 施焊工艺参数，并调整了工艺卡 。,在5月17、18日的焊接试验中由魏启燕现场示范操作，指导焊工采用短弧焊，减小焊条摆动，提高焊接速度。,采用短弧焊,操作手 法不当,6.效果检查,5月17-19日，按上述2条措施进行焊接试验，共焊了5个焊口，探伤拍片45张，结果如下表：,制表：刘春霞,X射线探伤统计表,焊缝射线探伤一次合格率达到了93.3%，达到目标值的要求。 在工艺评定阶段，密集气孔和夹渣两大缺陷基本消除.,按规定取五组试件做力学性能试验。,力学性能试验表,制表：刘春霞,至此，我们找到了合适的焊接工艺，为天然气现场编制了相应的焊接工艺卡指导施工。并对现场施焊中发现的问题进行了第二次PDCA循环。,2003年5月20-25日，按我们编制的焊接工艺卡,在现场开始实施, 共施焊8个焊口，X射线探伤拍片72张，统计结果如下：,1.现场施焊及调查统计,第二次PDCA循环,X射线探伤统计表,射线探伤一次合格率为89%，还未达到目标。分析原因，主要是现场实际施工条件与室内工艺试验有一定的差距。对所出现的质量缺陷统计如下：,制表：刘春霞,质量缺陷统计表,制表：刘春霞,制图：刘春霞,内凹为A类因素，其它 缺陷可通过外部打磨消除。,焊接缺陷排列图,内 凹,人员,焊工责任心不强,忽视焊接通病,焊接参数波动大,材料表面 不洁净,焊不 接干 区净 域,层间清理不净,焊缝收缩后 形成内凹,间偏 隙小,空气湿度大、风大,现挡 场风 无篷,机具,材料,方法,环境,专人专机 未落实,焊机性能 达不到要求,操作不熟练,制图：刘春霞,制表：刘春霞,3.要因确认,4制定对策表,5.实施,打磨,使用外对口器进行管端对口,制表：刘春霞,拍片检查结果表,按对策表中的对策实施后，从5月28日-5月30日，共焊接焊口5个，拍片50张,合格片47张。,6.效果检查,一次合格率94%，达 到目标值。,本标段天然气管道安装工程全面铺开后，我们按制定的改进措施进行了天然气管道的焊接工作，从2003年6月-2003年9月.共焊接焊口84个，拍片760张。,七. 现场应用,X射线探伤统计表,结论：射线探伤一次合格率98% ，,制表：刘春霞,达到目标值规定的90%以上。,达到目标值（90%）。,结论：射线探伤一次合格率98% ，,八 PDCA循环前后焊缝一次合格率及焊接缺陷一次返修率情况对比,制图：刘春霞,98%,72%,焊缝一次返修率,2%,28%,焊接缺陷一次返修率,焊缝一次合格率,纤维素型下向焊条 手工立向下焊接工艺 的成功运用，为公司 争得了荣誉。紧接着 公司又中了两个天然 气门站工程,即将实 现产值约400万元。,返修率降低可节约直接费（人工、机械、材料）5000元 。,五凤路段共拍片2223张，其中1494张为级片，节约探伤费1.8万元,经济效益,九.效益,该工程被评为武汉市2003年度燃气热力优质工程。,建设方评价：该工程是质量控制最好、合同履约最好、我们最满